一種植入裝置電池管理系統的製作方法
2023-04-29 04:27:41 1
本發明涉及一種可充電植入裝置，特別的涉及一種植入裝置的電池管理系統。
背景技術：
目前可植入醫療裝置可以實現在體外控制進行對體內裝置的無線充電。
美國專利US8634927B2公開了一種植入裝置的電池管理系統，其中植入裝置的外部控制器可以控制多個外部再充電裝置通過無線通信鏈路給體內不同可植入醫療裝置充電，但無法提醒充電。
美國專利US7167756B1公開了另一種植入裝置的電池管理系統，可以體外監測並調節體外充電器對可植入醫療裝置的電池充電的參數，管理充電系統，但是無法提醒充電。
現在的體外充電器可以通過無線通信方法為完全植入的醫療設備進行定期充電，但是IMD電量不足時可能忘記充電或充電器不在身邊，如果突然斷電則對患者來說比較危險，而且當電量不足時要及時充電。可見，有效防止可植入醫療裝置突然斷電以及快速充電是當前的技術難點。
技術實現要素：
本發明的目的在於克服上述技術中的不足，提供一種植入裝置電池管理系統，包括可植入醫療裝置和體外充電器；可植入醫療裝置包括主電池，備用電池，喚醒模塊，第一充電線圈，第一處理器，第一通信模塊；體外充電器包括第二充電線圈，第二處理器，第二通信模塊，第一預警模塊；第一處理器監測主電池電量，小於第一預設閾值時，由所述第一處理器控制喚醒模塊，喚醒備用電池，備用電池對主電池充電；充電一段時間後，由第一處理器監測主電池電量，大於第二預設閾值時，則通過第一通信模塊尋找第二通信模塊傳送充電提醒信息至體外充電器，體外充電器通過預警模塊進行充電提醒預警，第二處理器控制第二充電線圈通過第一充電線圈為主電池充電；若未配對到第二通信模塊，則體外充電器可能不在身邊，此時第一處理器控制喚醒模塊，喚醒備用電池，進行供電。
進一步的，還包括一個體外提醒裝置，體外提醒裝置包括第三通信模塊，第三處理器和預警通信模塊，備用電池供電時，第一通信模塊發送主電池待充電，備用電池工作的消息到第三通信模塊，第三處理器控制預警通信模塊進行相關事件預警。
進一步的，第三處理器控制預警通信模塊進行相關事件預警可以向患者手機發送信息提醒備用電池在供電，主電池需要充電，還可以發送備用電池電量信息。
進一步的，上述第三處理器控制預警通信模塊進行相關事件預警可以聲音預警。
進一步的，主電池設置有溫度傳感器，溫度傳感器測量主電池充電時溫度，並通過第一通信模塊傳遞給第一預警模塊。
附圖說明
圖1是本發明的植入裝置電池管理系統圖。
101.可植入醫療裝置 102.體外充電器 103.體外提醒裝置
201.主電池 202.備用電池 203.喚醒模塊 204.第一充電線圈 205.第一處理器 206.第一通信模塊
301.第二充電線圈 302.第二處理器 303.第二通信模塊 304.第一預警模塊
401.第三通信模塊 402.第三處理器 403.預警通信模塊。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。附圖1示出向患者提供治療的可植入裝置電池管理系統圖。可植入醫療裝置電池管理系統包括可植入醫療裝置101以及體外充電器102，可植入醫療裝置可以是任何合適的向患者提供治療的植入裝置，其生成並且遞送電刺激至身體神經和組織以用於多種生物紊亂的治療，例如是向心臟提供心率管理治療的裝置，並可以包括例如可植入起搏器、心臟復率器和/或除顫器，這些裝置可經由引線等向患者心臟提供治療；又例如治療耳聾的耳蝸刺激器、治療失明的視網膜刺激器、產生協同的肢體運動肌肉刺激器、治療病痛的脊髓刺激器等。可植入醫療裝置還可以是用於感測患者心臟的心電信號和/或其它生理參數（例如，血氧飽和度、血壓、心率、體溫、呼吸頻率等），並存儲上述信號和/或生理參數以進行記錄，供臨床醫生來分析。如附圖1所示，可植入醫療裝置101包括主電池201、備用電池202。其中，主電池和備用電池作為設備電源為可植入醫療裝置供電；上述主電池和備用電池被構造為均為可充電電池，能夠通過額外地充電線圈進行充電，備用電池可以給主電池充電，以提高充電速度。可充電電池可以使用常見的化學物質來形成，例如鋰離子聚合物電池。該可植入醫療裝置包括第一和第二兩種工作狀態，在第一工作狀態下，主電池具有足夠電量驅動可植入醫療裝置工作，此時啟動主電池為該醫療裝置供電，當主電池電量不足矣驅動可植入醫療裝置工作時，系統進入第二工作狀態，該狀態下啟動備用電池，由備用電池為該醫療裝置供電。
以下參照附圖1具體說明該電池管理系統的結構。上述可植入醫療裝置101包括所述主電池201和備用電池202，還包括用於控制主電池、備用電池供電以及充電的喚醒模塊203、第一充電線圈204、第一處理器205、第一通信模塊206。其中，喚醒模塊203分別與第一處理模塊205和第一通信模塊206的輸出端相聯，用於喚醒備用電池202給可植入醫療裝置供電；第一處理器205分別與主電池201、第一通信模塊206的輸入端以及喚醒模塊203相聯，用於監測主電池201的電量並在必要時啟動第一通信模塊206以及喚醒模塊；第一充電線圈204用於與第二充電線圈301配合給主電池102充電。上述體外充電器102置於患者體外，能夠在必要時向患者發送充電提醒等信息，以及時向可植入醫療裝置提供電能，其包括第二充電線圈301、第二處理器302、第二通信模塊303及第一預警模塊304。其中第二充電線圈301用於與第一充電線圈204相配合給主電池102充電；第二處理器302分別與第二充電線圈301、第二通信模塊303的輸出端以及第一預警模塊304相聯，用於啟動充電預警和控制向主電池的充電；第二通信模塊303的輸入端與第一通信模塊206的輸出端相聯，用於實現體內可植入醫療裝置101與該體外充電器102的通信，該第二通信模塊303的輸出端與第二處理器302相聯，用於將充電請求傳送至第二處理器302。其中，上述第一充電線圈204和第二充電線圈206在充電過程中無線聯通，形成磁充電場，以向主電池102充電。
以下具體說明該可植入醫療裝置電池管理系統的工作方式。當主電池201的電量能夠驅動可植入醫療裝置101正常工作時，系統進入第一工作狀態，此時由主電池201為患者體內的醫療裝置供電，第一處理器205取得主電池201的剩餘電量信息以監測主電池201的電量，第一通信模塊206存儲有兩個預設電量閾值，第一處理器205獲取主電池201電量後，將主電池電量數據傳送至第一通信模塊206，該第一通信模塊206將接收的上述主電池電量數據與第一預設的電量閾值相比較，當小於第一預設電量閾值時，則通過有線或無線的方式向外通信，查找第二通信模塊303是否在工作區域內，並發送充電請求。當體外充電器102在工作區域內時，第一通信模塊206能夠與該第二通信模塊303配對成功，此時，充電請求被發送至該第二通信模塊303。上述第二通信模塊303的輸入端接收第一通信模塊206發送的上述充電請求後，將該請求傳送至第二處理器302，進而第二處理器302發出充電提醒信息，由第一預警模塊304啟動充電提醒預警。該預警模塊通過視覺和/或聽覺信號向患者、監護人員提供預警，例如LED燈和/或蜂鳴音箱等。具體的，由所述第一處理器205控制所述喚醒模塊203，喚醒所述備用電池202，所述備用電池202對所述主電池201充電；充電一段時間後，由所述第一處理器205監測所述主電池201電量，其大於第二預設閾值時，則通過所述第一通信模塊206尋找所述第二通信模塊303傳送充電提醒信息至所述體外充電器102，所述體外充電器102通過所述第一預警模塊304進行充電提醒預警，所述第二處理器302控制所述第二充電線圈301通過所述第一充電線圈（204）為所述主電池201充電；其中充電電路在第二充電線圈301中產生交流電流，從而產生交流磁場充電場，其導致在第一充電線圈204中產生交流電流，該電流經整流後給電池201充電。主電池201設置有溫度傳感器，溫度傳感器測量主電池201充電時溫度，並通過第一通信模塊206傳遞給第一預警模塊304。當體外充電器102不在患者身邊時，即遠離工作範圍內，第一通信模塊206對第二通信模塊303配對失敗，無法建立通信線路，使得充電請求發送失敗，無法立即為主電池201充電，此時第一處理器205將控制信號發送給喚醒模塊203，由該喚醒模塊203啟動備用電池202，以及時向可植入醫療裝置101供電，系統進入第二工作狀態，避免由於電量不足而導致醫療裝置停止工作，使患者處於危險環境。
進一步地，該可植入醫療裝置電池管理系統還包括一個體外提醒裝置103，其包括第三通信模塊401、第三處理器402和預警通信模塊403，該體外提醒裝置經由第三通信模塊401與可植入醫療裝置101通信，提醒患者和/或監護人員進行充電操作，上述第三處理器402用於控制預警通信模塊403進行相關事件預警。該體外提醒裝置的工作方式為，當備用電池202供電時，即系統處於第二工作狀態下，第一通信模塊206與第二通信模塊303通信失敗，則經由無線或有限的方式發送主電池201待充電、備用電池202工作的消息到第三通信模塊401的輸入端。該第三通信模塊401接收上述消息後，向第三處理器402發送該消息，並由第三處理器402控制預警通信模塊403進行相關事件預警，預警方式包括LED燈等視覺信號、蜂鳴等聲音信號和/或震動等觸覺信號，以提醒患者備用電池202在供電，主電池201需要充電。更進一步，該體外提醒裝置103可以向患者手機發送信息提醒備用電池202在供電，主電池201需要充電，或者通過可植入醫療裝置監測備用電池202電量信息，並進行發送。